时间:2025/12/27 8:41:05
阅读:14
USG135N10是一款由United Silicon Carbide(UnitedSiC)公司推出的高性能硅 carbide(SiC)MOSFET器件,采用先进的碳化硅技术制造,具有优异的开关性能和导通特性。该器件属于UnitedSiC第四代UJ3C系列,专为高效率、高频功率转换应用设计。其额定电压为1200V,连续漏极电流可达135A(在特定条件下),具备低栅极电荷(Qg)、低输出电容(Coss)以及极低的导通电阻(Rds(on)),典型值为10mΩ,使其在高温和高电压环境下仍能保持高效运行。由于采用了SiC材料,USG135N10相较于传统硅基IGBT或MOSFET,在开关损耗、导通损耗、工作温度范围及功率密度方面均有显著提升。器件封装形式为行业标准的TO-247-4L,带有开尔文源极引脚,有助于减少驱动回路中的寄生电感,提高开关速度并降低EMI干扰。此外,该器件兼容标准栅极驱动电压(通常为+18V/-5V),便于系统集成与替换。USG135N10广泛应用于工业电机驱动、太阳能逆变器、储能系统、电动汽车充电设备、不间断电源(UPS)及高频DC-DC转换器等对效率和功率密度要求严苛的场合。
型号:USG135N10
制造商:United Silicon Carbide (UnitedSiC)
器件类型:SiC MOSFET
最大漏源电压(Vds):1200V
最大漏源电流(Id):135A(连续)
导通电阻(Rds(on)):10mΩ(@ Vgs = 18V, Tj = 25°C)
栅极电荷(Qg):典型值约260nC(@ Vds = 800V)
输入电容(Ciss):约11000pF
输出电容(Coss):约680pF
反向恢复电荷(Qrr):接近于零(无体二极管反向恢复损耗)
栅极阈值电压(Vgs(th)):约3.5V
最大栅源电压(Vgs max):+25V / -15V
工作结温范围(Tj):-55°C 至 +175°C
封装类型:TO-247-4L(四引脚,带Kelvin Source)
热阻(RθJC):约0.25°C/W
USG135N10作为一款基于碳化硅(SiC)材料的MOSFET,其最核心的特性在于极低的导通电阻与卓越的开关性能结合,能够在高电压和大电流条件下实现极低的导通损耗和开关损耗。该器件的Rds(on)仅为10mΩ,在1200V等级的功率器件中处于领先水平,这意味着在相同电流下,其发热更小,系统效率更高,散热设计更简化。得益于SiC材料的宽禁带特性,该器件可在高达175°C的结温下稳定工作,远高于传统硅器件的150°C限制,增强了在高温环境下的可靠性。
另一个关键特性是其几乎为零的反向恢复电荷(Qrr),这是由于SiC MOSFET内部不存在传统硅MOSFET中的PN结体二极管,或者其体二极管性能极优。这一特性在硬开关和桥式拓扑(如半桥、全桥)中尤为重要,可大幅减少换流过程中的能量损耗和电压尖峰,从而降低电磁干扰(EMI)并提升系统整体效率。此外,USG135N10采用TO-247-4L封装,引入了开尔文源极(Kelvin Source)设计,将驱动回路与功率回路分离,有效减少了共源电感对开关瞬态的影响,使得栅极控制更加精准,开关速度更快且不易发生误导通。这在高频应用中尤为关键,有助于实现MHz级开关频率下的高效运行。
该器件还具备良好的抗雪崩能力与dv/dt耐受性,适合在恶劣工况下长期运行。其栅极驱动电压兼容主流驱动IC(如+18V开启,-5V关断),无需特殊高压驱动电路,降低了系统设计复杂度。同时,低输入电容和优化的电荷特性使其在高频软开关拓扑(如LLC、相移全桥)中表现出色。综合来看,USG135N10凭借其材料优势、封装创新与电气性能,成为高功率密度、高效率电力电子系统的理想选择。
USG135N10广泛应用于各类高效率、高频率、高功率密度的电力电子系统中。在新能源领域,它被用于光伏(太阳能)并网逆变器的主功率级,尤其是在三电平或多电平拓扑结构中,能够显著提升转换效率并缩小系统体积。在电动汽车基础设施中,该器件适用于车载充电机(OBC)和直流快充桩的PFC(功率因数校正)级与DC-DC变换级,支持双向能量流动,满足高功率密度与高可靠性的双重需求。在工业电源领域,USG135N10可用于大功率不间断电源(UPS)、通信电源和服务器电源,特别是在图腾柱PFC拓扑中,其零Qrr特性可完全消除二极管反向恢复问题,极大提升效率至99%以上。
此外,该器件也适用于工业电机驱动系统,尤其是中高压变频器,能够在高频PWM调制下降低电机损耗并提升动态响应。在储能系统(ESS)的双向DC-DC转换器中,USG135N10的低损耗特性有助于提高充放电效率,延长电池寿命。其高温工作能力也使其适用于密闭或散热受限的环境,如轨道交通、航空航天和石油勘探设备中的电源模块。在高端音频放大器和感应加热设备中,高频开关能力配合低噪声特性,可实现更精确的功率控制与更高的系统响应速度。总之,凡是对效率、体积、散热和可靠性有严苛要求的应用场景,USG135N10均能提供显著的技术优势。
UJ3C135N10K3
CCS010010YV1